- •Глава III. Волновые процессы
- •3.1. Определение показателя адиабаты по скорости звука в воздухе
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.2Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.3 Проверка законов освещенности при помощи фотоэлемента
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •I часть. Проверка закона обратных квадратов
- •II часть. Проверка второго закона освещенности (зависимости освещенности от угла падения лучей)
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.4 Изучение сериальных закономерностей в спектре водорода
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.5 Определение чистоты обработанной поверхности с помощью микроинтерферометра линника мии-4
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •Настройка микроинтерферометра
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.6 Определение длины световой волны при помощи бипризмы
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •Положение темных полос определяется условием
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.7 Определение концентрации раствора сахара при помощи поляриметра
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •Часть 1. Определение значения коэффициента пропорциональности к
- •Часть 2. Определение концентрации раствора сахара № 1
- •Часть 3. Определение концентрации раствора № 2
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3. 8 Изучение явления поляризации света
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3. 9 Определение радиуса кривизны линзы с помощью явления интерференции
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
Настройка микроинтерферометра
Включить лампу (трансформатор) и положить испытуемую деталь на столик прибора исследуемой поверхностью вниз (к объективу). Повернуть рукоятку 23 так, чтобы указатель (стрелка) на ней стояла вертикально, и с помощью микрометронного винта 28 сфокусировать микроинтерферометр на испытуемую поверхность. Затем поворотом рукоятки 23 включить объективную головку 34 (стрелка на рукоятке должна быть горизонтальной); при этом в поле зрения должны быть видны интерференционные полосы. С помощью микрометренного винта 28 следует добиться наиболее резкого изображения полос и такого положения, при котором в поле зрения будут видны одновременно изображения контролируемой поверхности и интерференционной картины. Если при резкой фокусировке на объект наиболее резкие и контрастные интерференционные полосы получились не в центре поля зрения, то следует отвернуть контргайку 27, и вращая винт 26, привести полосы в центр поля зрения. Затем провернуть фокусировку по испытуемой поверхности и закрепить винт 26 контргайкой 27. Винтом 26 и контргайкой 27 разрешается пользоваться только лаборанту или преподавателю. Для получения большей контрастности полос рекомендуется поворотом кольца 25 несколько уменьшить отверстие ампертурной диафрагмы.
Если на исследуемой поверхности имеется борозда глубиной /2, то, так как свет проходит борозду дважды, возникает добавочная разность хода, равнаяλ и интерференционная полоса искривится и достигнет полосы соответствующей минимуму следующего порядка.
Аналогично искривляются полосы, перпендикулярные борозде. В этом случае наблюдаемая величина искривления будет равна расстоянию между полосами (рис. 3).
Если величина искривления равнаNa, то глубина борозды:
(1)
Величина Na может быть найдена как отношение величины искривления полос к расстоянию между полосами.
Выражение (1) справедливо и для дробных значений. Измерение проводится на интерференционном микроскопе МИИ - 3, предназначенном для визуального измерения неровностей от 1 до 03 мкм.
IV. Выполнение работы
1. Образец установить исследуемой поверхностью вниз на предметный столик (20) (рис. 2) и включить осветитель. Повернуть рукоятку (23) так, чтобы указатель стоял вертикально и вращением микроскопического винта (28) сфокусировать прибор на исследуемую поверхность. Далее, поворачивая рукоятку (23) так, чтобы указатель стоял горизонтально, включить объективную головку. В этом случае при наблюдении в окуляр видны интерференционные полосы.
2. Вращением винта (26) установить микроскоп на наиболее резкое изображение полос. Тогда в поле зрения видны одновременно интерференционная картина и исследуемая поверхность.
3. Вращая предметный столик, добиться того, чтобы следы обработки (борозды) были перпендикулярны интерференционным полосам. Винтовой окулярный микрометр следует утопить на тубусе микроскопа до упора и развернуть его так, чтобы одна из нитей перекрестия была направлена вдоль интерференционных полос. При работе в белом свете (интерференционная картина окрашена) все измерения производить по двум соседним черным полосам. При этом λ принять равным 0,55 мкм.
4. Измерить расстояний между полосами:
где N1 и N2 - отсчет по окулярному микрометру при совмещении нити перекрестия с двумя соседними полосами.
5. Измерить величины искривления полос:
где N3 - отсчет по окулярному микрометру при совмещении нити окулярного микрометра с одной из полос,
N4 - отсчет при совмещении нити с той же полосой в месте изгиба.
6. Вычислить глубины борозд в мкм по формуле (1), переписанной в виде:
(2)
где коэффициент 0,27 = λ/2;
7. Данные занести в таблицу 1.
Таблица 1
N опыта |
N |
N |
N |
N | |
|
|
|
|
|
|
8. Определить dср. Для этого. необходимо с испытуемого участка поверхности сделать несколько замеров. Для снятия замеров столик прибора снабжен микрометренными винтами (21), имеющими диапазон перемещения, равный 10мм. Цена одного деления барабанчика микрометренного винта (21) - 0,005мм.
9. Определив dср, по таблице 2 найти класс точности обработанной поверхности.
Таблица 2
классы |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
dср в микрометрах |
От 0,5 До 0,8 |
От 0,25 До 0,5 |
От 0,12 До 0,25 |
От 0,06 До 0,12 |
До 0,06 |
10. Окончательные результаты измерений записать в виде:
dср = 0,26мкм, что соответствует 11 классу точности.